建筑电气设计中的节能措施探讨 叶作仁
摘要:在建筑工程中,电气设计是其中的一个重要环节,是建筑工程中电力系统得以正常运行的保障。但是,随着世界范围内都出现了能源短缺的问题,在建筑行业发展中也逐渐认识到节约能源的重要性,于是在设计中纷纷采用节能技术。下文主要围绕建筑电气设计,就其技能技术措施进行探究。 关键词:建筑行业;电气设计;节能技术 1建筑电气的节能要求 1.1以人为本
任何建筑的主要目标都是以人为最根本的目标,建筑的主要设计宗旨就是提供相对适宜的居住环境,为人们的生存提供保障;建筑电气的服务宗旨则是更改建筑物内的热湿环境,从而使人们能够生活的更舒适,所有的设备最终的服务对象都是人。尤其是现今的社会发展慢慢降低了工业进度,逐渐把“以人为本”的理念提上日程,那么建筑电气的“以人为本”概念就应该是在满足人民最基本的生存条件的前提下更改建筑物内的生存环境,同时完成节能减排这一更高层次的目标任务。
1.2资金占比合理化
相比于之前国家发展起步阶段所经历过的不合理阶段,当前资金的配比正在逐渐的趋于合理以及稳定,以前往往在设计阶段会预算更多一点的资金,然而在施工过程中往往会对设备的选型、配置进行些许的降低,这就出现了较大的预算下降空间,从这些资金里面是可以用来作为节能减排的启动资金。但是对于初期投入资金的使用合理化、分配均等化就可以减少无谓的浪费,对资源进行一定的回收。
1.3全局考虑
对建筑电气节能减排设备的使用既是建筑本身的需要,也是人们生活所需要的,这就要求在设计初期对建筑电气设备的整体规划,并且对整个建筑进行整体的考量以及把握。这样在保证建筑物最基础的使用功能的前提下对建筑物进行合理的建筑电气设计,并且做到合理配置和整体的考虑。 2建筑电气设计中的建筑节能措施 2.1暖通空调系统的设计
因为公共建筑的暖通空调系统在使用过程中消耗的能源较多,在建筑能耗的全过程中所占比例最高。因此,一定要加强重视暖通空调的电气节能问题。施工时,应该以系统接口处为起点,系统设计人员与电气设计人员一定要进行良好的沟通及交流,从而不仅可以使系统接口实现优化,而且也能达到电气节能的效果。系统接口处的设计主要包括检测参数、选择传感器、计算出风阀口以及分析与研究电动调节阀的流量。在建筑节能设计方面应该同时抓节约电能与提高控制能力这两项工作。针对于存在的问题必须采取一定的对策来加以解决,在设计通风设备时需要优化启停方案,较好的控制变风量与变流量。另外,还可以分季节采取不同的控制方法来控制水泵。
2.2充分利用太阳能光伏发电系统
由于我国的太阳能资源比较丰富,因此,为了有效缓解我国所面临的能源危机,必须充分地利用太阳能资源。太阳能光伏发电系统主要应用于部分建筑物的用电装置上、环境照明、道路照明以及体育场照明等。在对太阳能光伏发电系统进行节能设计时,应该充分考虑以下因素:用电负荷的性质、用电量的大小以及
日常需要的工作时间;系统输出过程中电压的等级设计;雷电天气时,确保系统可以连续进行工作的设计;建筑物所在地的日照时间和太阳能辐射量等。 2.3供电系统配电变压器节能措施 2.3.1选择合适的变压器
由于生产厂家的技术水平不同,变压器的性能参数也会出现波动,建筑电气系统中需要根据工程要求选择满足工程需求的变压器,合理配置变压器数量、容量,同时做好相应的耐压绝缘处理,而损耗低的变压器是系统节能的重要基础,容量增大,变压器的节能效率越明显,但是其经济性相对较低。 2.3.2正确安装变压器
合理设置配电变压器位置,尽量确保其处于建筑中心位置,降低供电半径,从而降低配电电流,减少低压长距离供电的情况,将不能断电的设备尽量集中到一台变压器上进行供电,其他不需要用电的设备可使用其他变压器,便于采取相应的节电措施。
2.3.3优化变压器的运行参数
在不影响供电质量的情况下,通过在一定范围内调整变压器电压,确保三相负荷平衡,在三相负荷不平衡时,低压侧会产生零序电流,但是高压侧则不存在零序电流,而零序电流的存在会增加变压器的损耗,并且三相电流不平衡程度越大,损耗越大,因此,必须确保变压器的三相电流保持相对平衡。 2.3.4提高变压器的功率因数
配电变压器效率与有功功率变化、功率因数的变化都有关系,在低功率因数的情况下,变压器效率较低,根据电力基础知识可知,对变压器进行无功补偿可以有效提升系统功率因数,降低变压器损耗,提高变压器负载能力,提高输电质量。
2.4选择合适的无功补偿策略
选择合适的线路无功补偿形式,注重降低线路损耗,如此就可以通过不断提升功率因数而促进能耗的降低,对于建筑中的配电系统,一般来说应该使用三相共补以及单向分补的形式来逐渐提升系统之中功率。在建筑的供电系统中,单相负荷一般有家用办公电气以及照明等等。而三相负荷通常包括的范围有电梯、中央空调以及水泵等等设备。在这之中,一般将单相负荷作为主要部分,占据着总负荷的40-60%之间。但是单相分补的配电形式投资总体较大,同三相分布相比较来说要高出25%左右。因此,需要以具体情况为依据,使用“单相、三相相互结合共补”的配电形式来实现经济节能的目标。 2.5照明电气的节能设计 2.5.1光源的选取要恰当合适
①应用于室内场所的照明设施,可以考虑选用小功率的LED灯作光源,由于白炽灯耗电大、寿命短,在室内场所照明中,应避免使用。
②应用于室外场所或相对比较空旷的室内场所的额照明设施,可考虑选取钠灯等此种金卤灯中具有较高显色度且高光比较强的气体放电灯作为照明的光源。 ③应用于空间狭小、位置较高且维修维护较为麻烦、困难场所的照明设施,推荐使用光效高、寿命较长的高频无极荧光灯。 2.5.2节电开关要选取恰当且使用合理
在进行建筑照明系统的设计时,需时刻保持节能的理念,选择控制开关时也不能例外,尽量在满足使用场合的前提下,考虑引入声控、光敏、温度感应等手段对照明装置进行控制。例如在走廊、楼道、楼梯间、公共场所等地方可接入声
控、光控、程序控制开关来实现对照明设施的控制;病房、宾馆客房、卧室等地方可接入有明暗调光功能的调光开关来实现对床头灯的控制。 2.5.3光源用电附件要选择合理
在设计建筑电气照明系统的过程中,应注重能耗相对较低、性能比较优异的光源用电附件并对其进行推广和普及。当然在进行设计时,也必须要对考虑到电子镇流器、电子触发器、电子变压器、节能型高功率因数电感镇流器等设备进行综合且充分的考虑,具体可参考《建筑照明设计标准》(GB50034-2013)。 2.6智能控制系统的应用设计
随着计算机技术,互联网技术、通讯技术以及控制技术等技术的发展,为实现建筑电气的智能控制提供了更多的可能。智能控制系统能够对建筑物的电气设备进行全方位的实时控制,在使用功能得到满足的同时,实现能源的节约。例如,变电所的电力监控系统,可以对这个建筑物的高压供配电系统、变压器系统、备用电源发电机的运行状态以及故障进行监测,主要包括电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数、频率、谐波、用电量等数据,保证系统的节能和安全运行。 3结束语
总而言之,现代建筑行业逐步向绿色化方向发展,越来越多的节能技术被广泛的应用到建筑电气设计工作当中。建筑电气设计中需要提高对节能设计理念的认识,并从照明系统、供电系统、暖通空调系统等方面加强节能措施的施行,并根据建筑智能化的发展趋势,采取更加先进的技术和系统,提升建筑节能效果。 参考文献:
[1]蔡贞林.试论建筑电气设计中的照明设计与节能措施[J].工程技术:全文版,2017(12):22.
[2]彭江林.试论建筑电气设计安装中的节能措施[J].工程技术:文摘版,2017(10):319.
[3]雷建.试论建筑电气设计的节能措施[J].经济管理:全文版,2017(8):97.